Сегодня, в быт современного человека активно внедряются устройства, позволяющие автоматизировать работу систем отопления и вентиляции, горячего водоснабжения. К таким устройствам относят и термореле. Какие виды термореле для контроля над температурой существуют на сегодня, где можно использовать терморегуляторы и как самостоятельно сделать устройство – читайте ниже.
Что такое термореле с регулировкой температуры
Термореле с регулировкой температуры – это электромеханический прибор, предназначенный для контроля температуры в неагрессивной среде. Регулировка температуры посредством устройства происходит благодаря способности реле размыкать и замыкать контакты электрической цепи, в соответствии с изменениями температурного режима.
Это позволяет использовать отопительные приборы только по их фактической необходимости.
Так, например, термореле с внешними теплочувствительными датчиками можно использовать для регулирования работы отопительной системы в зависимости от погодных условий. Регулятор будет включать отопительные приборы при понижении температуры на улице ниже заданной.
Кроме того, термореле можно использовать для:
- Управления оборудованием для нагрева воды в системах автономного отопления и горячего водоснабжения;
- Автономной работы “теплого пола”, водонагревательного котла;
- Автоматизации систем кондиционирования в тепличном хозяйстве;
- В автоматических системах отопления погреба и других складских и подсобных помещений.
Существует несколько видов термореле. В основном, устройства различаются по исполнению. При этом, их устройство остается практически неизменным. К основным конструктивным элементам термореле относят термочувствительный датчик и терморегулятор, подающий сигнал на включение или выключение приборов обогрева и кондиционирования. Информация о фактическом и заданном температурных режимах, обычно, выводится на цифровой дисплей устройства, а светодиодный индикатор сигнализирует о рабочем состоянии реле.
Для чего нужен гистерезис терморегулятора
Сегодня, большинство устройств по контролю над температурным режимом имеют функции как установки нужной температуры, так и настройки гистерезиса. Что же такое гистерезис терморегулятора? Это величина температуры, при которой сигнал противоположно меняется. Благодаря настройке гистерезиса реле осуществляет включение или выключение подключенного к нему оборудования.
То есть гистерезис – это разница между температурами включения и выключения приборов, обеспечивающих нагревание или охлаждение среды.
Так, например, если гистерезис терморегулятора равен 2 °С, а само устройство выставлено на 25 °С, то при понижении температуры окружающей среды до 23 °С термореле запустит оборудование, контролирующее обогрев комнаты. Такое оборудование может быть представлено электрическим обогревателем или газовым котлом отопления. При этом, чем больше будет гистерезис, тем реже будет запускаться термореле. Это следует учитывать в том случае, если главной целью установки автоматического терморегулятора является экономия электроэнергии.
Виды термореле на включение-выключение
Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.
Кроме того, все термореле делится на:
- Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
- Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
- Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.
Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.
Как сделать термореле своими руками
Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.
Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:
- Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
- Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
- Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.
Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.
Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками
Инкубатор – это незаменимая вещь в сельском хозяйстве, которая позволяет выводить птенцов в домашних условиях. Температуру инкубатора можно контролировать с помощью термореле. Термореле для инкубатора можно приобрести, а можно собрать самостоятельно из подручных материалов.
Существует два способа изготовления терморегулятора для инкубатора:
- С использованием стабилитрона, тиристора и 4 диодов мощностью не менее 700 Вт. Регулировка температурного режима выполняться через переменный резистор с сопротивлением в диапазоне от 30 до 50 кОм. Датчиком температуры в данном приборе выступит транзистор, установленный в стеклянной трубке и размещенный на лотке с яйцами.
- С использованием термостата. К корпусу термостата с помощью паяльника нужно будет прикрепить винт и связать его с контактами. Вращение винта будет регулировать температурные показатели.
Наиболее простым и доступным считается второй способ. Независимо от типа термореле, перед закладкой яиц, инкубатор необходимо прогреть, а самодельный терморегулятор настроить.
Ремонт терморегулятора холодильника своими руками (видео)
0.00 (0 Голосов)
Комплектация современного отопительного оборудования редко обходится без температурных регуляторов. Такие приборы позволяют без лишних манипуляций настраивать агрегат на подходящий режим эксплуатации в соответствии с текущими запросами. Более того, управление производится в автоматическом режиме, не требуя участия самого владельца. Как же такая система принимает решения во время самостоятельного контроля? Все довольно просто. для команд эксплуатируемому оборудованию выступают термодатчики на включение, выключение и другие функции. Это чувствительные элементы, которые фиксируют значения микроклимата и передают их на термореле, непосредственно управляющее системой отопления.
Общие сведения о термодатчиках
Основной управляющий комплекс представляет собой контроллер, через который подаются сигналы на целевой объект в виде котла, бойлера, радиатора или другой отопительной установки. К слову, терморегуляторы используются не только в системах отопления, но и в вентиляции, холодильных установках и т. д. В любом случае термодатчики на включение/выключение отопления выступают в качестве источника сигнала о параметрах обслуживаемой среды. Дело в том, что котел или другой прибор обогрева должен поддерживать определенной зоны. В зависимости от текущих показателей на данном участке меняются и рабочие параметры котла. Соответственно, для этого оборудование должно получать информацию от источника в виде датчика о том, какой на данный момент режим температуры будет оптимальным.
При этом надо разграничивать функции термодатчика и контроллера. Чувствительный элемент всего лишь выступает индикатором температуры и отправляет соответствующие данные на контроллер. И уже микропроцессор контроллера посылает соответствующие команды котлу. Но перед этим информация, которую отсылают термодатчики на включение/выключение или другие задачи, обрабатывается в соответствии с заложенной пользователем программой.
Разновидности устройства
Разработчики управляющих термостатов предлагают датчики разных типов, которые отличаются принципом работы, конструкционным устройством, способом передачи информации и другими характеристиками. Простейшим элементом принято считать термодатчик для котла, который преобразует температурное значение в электрическое сопротивление. В сущности, это терморезисторы, которые внешне напоминают проводниковые элементы, за что их и считают простейшими индикаторами. К недостаткам таких моделей относят невысокую точность и проблематичность при организации стабильного взаимодействия с термостатами. Более технологичные исполнения термодатчиков демонстрируют газовые и электрохимические чувствительные элементы.
Кроме этого, сенсоры бывают проводными и беспроводными. Широкими возможностями инсталляции отличается терморегулятор с выносным датчиком температуры, работающий по радиосигналу. Такие модели при необходимости можно устанавливать и на улице. Проводные же устройства при монтаже ограничиваются расстоянием кабеля, длина которого обычно составляет 20-30 м.
Монтаж и подключение датчика
Для начала следует выбрать подходящее место, где должна замеряться температура. Далее протягивается трасса кабеля, по всей длине которой желательно избегать контактов с металлическими элементами, слишком теплыми или холодными поверхностями. При установке важно учитывать, что поток замеряемой среды воздуха и электроразъем элемента должны иметь встречное направление. После фиксации контура можно подключать термодатчик для котла к предустановленному реле. Это делается с помощью комплектной фурнитуры. Как правило, черный провод подается на «минус» термореле, а красный - на «плюс».
Дополнительные компоненты
В своих комплектах производители иногда предусматривают адаптеры и предохранители, которые также подключаются через соответствующие разъемы. Адаптер, к примеру, служит для реализации переходных точек и разветвлений между датчиками, реле и контроллерами. Но это относится к сложным схемам промышленного назначения. Что касается предохранителя, то он обеспечивает электрозащиту управляющей оснастки. Важным компонентом, которым дополняются современные термодатчики на включение/выключение, также является антисипатор. Это специфическое тепловое устройство, которое корректирует температурные показатели, обеспечивая более высокую скорость изменения нагрева. Иными словами, антисипатор делает чувствительный элемент датчика более восприимчивым к изменению температуры окружающего воздуха, что положительно сказывается на точности подаваемых сигналов.
Инструкция по эксплуатации
Начинается работа с на подходящий режим работы. Далее следует удостовериться, что датчик термореле показывает корректные данные и готов к использованию. К этому моменту соединение должно быть организовано и протестировано. Чтобы устройство показывало верные значения, следует его надежно оберегать от внешних физических воздействий. Желательно предусмотреть прочный корпус, но без герметичной изоляции.
Свидетельством о том, что датчик взаимодействует с реле и контроллером, будет отражение конкретных температурных показателей на панели управления. Некоторые термодатчики на включение-выключение отопления также могут отправлять информацию о влажности и скорости ветра - при условии установки элемента на улице.
Как выбрать оптимальный термодатчик?
Специалисты рекомендуют приобретать датчики уже в едином комплекте с отопительным оборудованием и терморегулятором. Хотя часто бывает, что тот же котел по характеристикам соответствует требованиям, а датчик с терморегулятором - не подходят. В этом случае приобретать нужно отдельные устройства, полностью ориентируясь на условия применения. Также следует учитывать функциональную направленность прибора. Базовый вариант представляет термодатчики на включение/выключение, показания которого не позволят контроллеру принимать более сложные решения. Многофункциональные же датчики обеспечивают возможность тонкой автоматической настройки с точностью до 1-2 ºC.
Заключение
Многие пользователи домашнего отопительного оборудования рассматривают управляющую электронику как бесполезный функционал и лишнюю статью энергозатрат. На деле же это не так. Разумеется, такая оснастка стоит денег, но качественные термодатчики, цены на которые варьируются в пределах 2-3 тыс. руб., смогут вернуть затраченные вложения уже в первые месяцы эксплуатации. Дело в том, что регулятор является не просто средством эргономического обеспечения, которое делает эксплуатацию системой отопления удобной для пользователя. Это еще и эффективный инструмент оптимизации энергозатрат, поскольку закладываемые программы контроля вполне могут исключать напрасное использование ресурсов оборудования не по назначению.
Электрические терморегуляторы - современные устройства, предназначенные для оптимизации систем отопления и кондиционирования и выполняющие 2 основные задачи:1) поддержание комфортного микроклимата в помещениях;
2) экономия средств, затрачиваемых на энерго- и теплоносители.
Принцип работы и характеристики регуляторов температуры
Терморегулятор (прибор контроля и программирования температуры в помещении) состоит из следующих основных узлов:- микроконтроллер, осуществляющий управление, обладает энергонезависимой памятью, что позволяет хранить заданные пользователем параметры даже при отключенном питании;
- цифровой датчик, измеряющий окружающую температуру;
- электромагнитное термореле , отключающее или подключающее нагрузку.
На корпусе прибора располагается дисплей, демонстрирующий показатели и кнопки, с помощью которых можно настроить регулятор температуры :
- требуемая t;
- диапазон отклонений;
- режим работы (нагрев или охлаждение);
Количество и разновидность пользовательских настроек зависит от модели реле температуры .
Устройство постоянно сканирует t –фон окружающей среды и, ориентируясь на заданные потребителем значения, регулирует его путем управления работой климатических установок. Влияя на включение-выключение кондиционеров, вентиляторов и отопительных систем, прибор позволяет сэкономить до 30 % потребляемых энергоресурсов и добиться комфортного микроклимата в помещении.
Температурное реле подбирается к конкретным условиям с учетом его функциональности.
- Одноканальное. Поскольку контроль t осуществляется с помощью одного канала, прибор данного типа способен работать в режиме либо охлаждения, либо нагрева.
- Двухканальное. Пара измерительных каналов реле температуры воздуха позволяет устройству обслуживать одновременно два сектора, используя различные комбинации режимов (нагрев-охлаждение, нагрев-нагрев).
- Многоканальное. Трехканальный механизм используется для оптимизации электрических отопительных систем и позволяет реализовать дистанционный принцип управления климатом, настроив недельный температурный график. Обеспечивает максимальную экономию.
Модели приборов, кроме количества каналов, могут отличаться массой параметров:
- видами настраиваемых пользователем значений;
- креплением - встраиваемые в розетку или крепящиеся на DIN-рейку;
- диапазонами температур;
- мощностью;
- режимами работы (нагрев, охлаждение).
Разновидности терморегуляторов, которые можно купить в интернет-магазине DigiTOP
Компания DigiTOP предлагает внушительный ассортимент терморегуляторов с любым количеством каналов. На сайте можно подобрать модель регулирующего климат прибора с наиболее подходящими характеристиками.- Одноканальные.
ТК-3. Поддерживает заданную температуру в помещении.
ТК-4. Предназначен для работы с мощными климатическими установками (до 11 кВт).
ТК-4ТП. Используется для управления теплыми полами.
ТК-4к. Способен работать при t до 1000° позволяет применять прибор в муфельных печах и камерах сгорания.
- Двухканальные.
ТК-6.Температурный регулятор , содержащий сразу два прибора ТК-3 и позволяющий экономить до 70 % энергоресурсов за счет четкого температурного контроля различных зон.
Многоканальные. ТК-7 - устройство, обеспечивающее автоматический режим работы с помощью недельного программатора. Пользователю достаточно настроить график температур, и прибор обеспечит оптимальный климат в помещении, используя современный контроллер и множество датчиков.
Все устройства, представляемые компанией DigiTOP, питаются от сети 220 В.
Преимущества покупки в компании DigiTOP
Устройства, которые можно купить в интернет-магазине DigiTOP, разрабатываются лучшими специалистами и обладают рядом преимуществ.- Изготавливаются из качественных комплектующих.
- Отличаются компактностью, простотой настройки и монтажа.
- Имеют доступную стоимость, не зависящую от наценок посредников.
- Дают возможность сэкономить ресурсы за счет низкой потребляемой мощности и оптимальной регулировки режима работы отопительных и охлаждающих систем.
- Широкая линейка моделей позволяет купить прибор, точно соответствующий необходимым требованиям.
- Устройства универсальны: совместимы с современными и устаревшими климатическими установками.
Продажа оборудования компании DigiTOP осуществляется по всей стране (Москва и регионы) с помощью российского представителя фирмы (ООО «Росток-Электро»). При оптовой закупке возможно предоставление дополнительных скидок, поэтому цена устройств может стать значительно меньше заявленной на сайте.
Термореле с выносным датчиком температуры — это устройство для поддержания температуры в заданных пределах. Без него нельзя обойтись в системах отопления, микроклимата и теплицах. Подобные устройства различаются, как характеристиками, так ценой и надежностью. Сделать правильный выбор можно после получения общей информации о таких устройствах.
Что делает термореле
Устройства рассматриваемого типа относятся к классу термостатов. Например, таким считается термореле с выносным датчиком температуры. Это значит, что реле поддерживает температуру в заданных границах. Когда температура выходит за эти границы, реле переключает устройство нагрева: котел, теплый пол, обогреватель или тэн. Переключение делается таким образом, чтобы температура вернулась в заданные границы.
В самом простом случае термостат включает нагреватель, когда температура понизилась и стала меньше требуемой, и выключает, когда температура поднялась выше требуемой. Сложные терморегуляторы могут подключать и отключать несколько секций нагревателей или плавно регулировать мощность.
Термореле состоят из двух обязательных частей: датчика температуры и исполнительного устройства — это часть, которая замыкает контакты в силовой цепи. Эти части совмещаются в одном устройстве или соединяются с помощью кабеля. В каждом из этих случаев, реле работает правильно только тогда, когда датчик расположен там, где выдерживается задаваемая температура.
Кроме датчика и контактов выхода термореле часто содержат также устройство для установки желаемой температуры. В старых устройствах такое устройство выглядело как поворотная ручка или диск с шкалой, наносимой по радиусу указывающего клювика или метки. Новые, современные устройства, в большинстве цифровые и содержат несколько клавиш и дисплей. Но в некоторых моделях температура задается по прежнему, поворотной ручкой, что предпочитают потребители, в основном пожилые люди, с устоявшимися привычками. Выбор на рынке достаточен.
Основные параметры термореле
Таких параметров несколько. Вот самые важные из них:
- диапазон рабочих температур;
- точность уставки;
- гистерезис;
- мощность нагрузки.
Задаваемая для работы реле температура называется уставкой. Уставка лежит в диапазоне рабочих температур, с которыми работает температурное реле.
Гистерезисом называется промежуток температур устойчивого состояния реле, когда реле поддерживает нагрузку во включенном состоянии. Уставка может занимать любое положение на этом промежутке, но принадлежит этому промежутку. Гистерезис не есть плохое качество реле, часто нормируется, даже отдельно регулируется и помогает избежать слишком частого переключения в цепи нагревателей, которое будет сокращать срок службы тэнов.
В домашних устройствах положение уставки характеризуется как “плюс-минус”. Так проще считать. Например, комнатная температура комфортна для человека в пределах 18-20 градусов Цельсия. Если гистерезис регулятора составляет 1 градус, то уставка в этом случае составит 19 градусов. Если при этом точность термореле составляет 0,5 градусов, то температура будет поддерживаться в пределах 17,5 … 20,5 градусов. Говоря точнее, будет срабатывать термореле, а истинная температура будет определяться мощностью нагревателя, который работает совместно с этим реле.
Мощность нагрузки выражается через ток, который реле способно переключать. Известно, что электронагреватели потребляют наибольшую мощность среди остальных потребителей энергии. Значит, таким нагревателям необходим достаточный ток и реле должно обеспечить этот ток своими контактами. Если токовая нагрузка слишком велика для контактов реле, то используют промежуточное реле: магнитный пускатель или электронный силовой ключ. Иначе контакты реле быстро подгорят и реле выйдет из строя.
Виды термореле и его устройство
Применяются такие типы термореле, которые отличаются друг от друга принципами работы:
- Реле с биметаллической пластиной.
- Реле с термосопротивлением.
- Реле с термопарой.
- Реле с цифровым датчиком.
Рассмотрим каждый из видов этих реле подробнее. Такие термореле продаются и потребителю следует иметь о них достаточное представление.
C биметаллической пластиной
Эти реле стали применяться одними из первых и для своего времени были лучшими. В реле с биметаллической пластиной датчик температуры и контакты внешней цепи расположены рядом. Как основная деталь используется биметаллическая пластина. Ее изготавливают из двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения. При нагреве, металл с большим коэффициентом расширяется сильнее другого. Это приводит к тому, что деталь, изготовленная из такой пластины, начинает изгибаться с постоянной зависимостью от температуры.
Изгибающаяся пластина действует на механическую часть с контактами, которые замыкаются и размыкаются под действием температур. Для добавления гистерезиса в механическую часть добавлено упругое коромысло, придающее механизму триггерный эффект для четкого переключения. На этот механизм также производится регулирующее действие со стороны винта, связанного со шкалой, размеченной в градусах или условных знаках.
На рисунке выше показан пример биметаллического реле (клапана) для водяной системы отопления. В настоящем реле вместо штока или плунжера усилие передается на электрические контакты. Подобное устройство использовалось в старых электроутюгах, тепловых реле магнитных пускателей, и до сих пор используется (в нерегулируемом исполнении) для защиты электрочайников от включения без воды. Но не только. Ему находилось применение в промышленности. У лучших образцов достигалась хорошая точность, но за счет усложнения и высокой цены.
Для чего нужен терморегулятор на батарею отопления, как он устроен, как им пользоваться и как самому смонтировать – обо всем этом мы расскажем в
В биметаллических реле, чтобы управлять уставкой и гистерезисом одновременно, часто применялось сразу два реле, перекидные контакты которых соединялись в соответствии с требуемой логикой. Такое реле показано на рисунке выше. На нем видна одна из двух биметаллических пластин, которую для большей чувствительности свернули в спираль. Одна шкала использовалась для уставки включения, а другая — для уставки выключения и гистерезис выбирался произвольно.
Преимуществами биметаллических термореле является их дешевизна и надежность, а недостатками — чувствительность к толчкам и ударам, а также невысокая точность и невозможность использовать выносной датчик.
Реле с термосопротивлением
Термореле с сопротивлением использует зависимость электрического сопротивления проводника или полупроводника от окружающей температуры. Этот тип реле распространился в 1970-х годах в промышленности, когда стали использоваться операционные усилители. Датчик в таком реле можно выносить на достаточное расстояние, а сам датчик может иметь миниатюрные размеры.
В качестве датчика в промышленных термореле использовались стандартные медные или платиновые сопротивления, заключаемые в герметичный корпус из нержавеющей стали. Такие датчики взаимозаменяемы. В простых и дешевых моделях, в частности бытовых, где не требуется высокая точность и стабильность контроля, применяется термисторный датчик.
Обратите внимание! Термистор (полупроводниковый терморезистор) имеет хороший отклик на изменение температуры, но недостатком термистора является нелинейность зависимости сопротивления от температуры. Из-за этого, каждый прибор может работать только с одним типом датчика и даже одним экземпляром. При замене на однотипный может потребоваться повторная калибровка.
Электронная часть термостатов описываемого типа состоит из делителя напряжения, одним плечом которого используется термистор, а другим — сопротивление с малым температурным коэффициентом. Получаемый сигнал усиливается и управляет электромагнитным реле. Улучшенные схемы используют мостовое включение датчика, усилитель сигнала с моста и компаратор с регулируемым опорным (сравнивающим) напряжением. Уставка задается величиной опорного напряжения, а гистерезис — либо подбором усиления сигнала (в дешевых устройствах), либо применением двух компараторов.
Реле с термопарой
Этот тип устройств близок к предыдущему, работающему на термосопротивлениях. Разница состоит в том, что для регистрации температуры используется не изменение сопротивления датчика, а термо э.д.с. (электродвижущая сила). Э.д.с. возникает в сплаве (спае) двух изолированных проволок из разных металлов. Такие датчики имеют хорошие характеристики, но требуют компенсации для второго спая. Так как на практике его обычно нет, то эта компенсация создается искусственно, причем “холодный спай” считается имеющим температуру в 20 градусов Цельсия, стандартную нормальную (комнатную) температуру.
Примечание! “Холодный спай” назван так не за свою температуру, а за то, что он, в противоположность “горячему”, не участвует в измерениях.
Обратите внимание! Для приборов изготовленных в США для внутреннего рынка, нормальной температурой считается 27 градусов Цельсия.
Термопары стандартизованы и взаимозаменяемы, но только на оригинальный тип, на который настроен используемый прибор. Подключение термопар иногда может использовать три клеммы, к одной из которых подключается компенсирующий термистор. Это используется при повышенных требованиях к точности и малом рабочем диапазоне.
Обратите внимание! При подключении термопар требуется соблюдать правильную полярность. Это важно учитывать при ремонте после обрывов!
Реле с цифровым датчиком
Это самый современный тип термореле для диапазона температур от -50 до +100 градусов, то есть, близкого к сфере деятельности человека и окружающей среды.
В качестве датчика используется полупроводниковый кристалл большой интегральной схемы (меньше спичечной головки), содержащей полупроводниковый датчик и микропроцессор для обработки данных сигнала. Для связи с остальной частью реле используется три провода: земля, питание и однопроводный интерфейс.
Особенность таких датчиков — они могут соединяться параллельно “гирляндой”, до 64 датчика и работать независимо в одной сети на одной шине. Для работы с ними разработан специальный протокол: контроллер передает адрес датчика, вслед за чем получает от него ответ. Благодаря этому можно получать продвинутые устройства контроля температуры с гибкими конфигурациями и минимальным расходом проводов и кабелей.
На рисунке выше показана плата одноканального термореле с дисплеем. Три кнопки предназначены управления режимом работы. Одной кнопкой реле переводится в режим задания уставки, а две другие кнопки используются для “прокрутки” значений на дисплее. Затем устройство переходит в режим поддержания температуры. Это пример самого простого цифрового термореле для бюджетных применений.
Цифровое термореле не обязательно использует цифровые датчики температуры. Такое реле может быть изготовлено для аналоговых датчиков с оцифровкой входного сигнала в самом реле, но датчик будет выносным. В устройстве может быть расположен датчик, измеряющий его внутреннюю температуру.
Видео — Терморегуляторы с датчиком температуры воздуха
Реле на DIN-рейку
Модули, собираемые на DIN-рейку, теперь окончательно вытеснили старый щитовой монтаж оборудования в шкафах, очень неудобный для обслуживания и ремонта. Защелкивание на рейку занимает секунды. Провода прокладываются в кабельных лотках в пределах шкафа и зажимаются винтовыми клеммами в точках подключения при их полной доступности для монтажа и освещенности.
Таким способом собирается электротехническое оборудование промышленного, коммунального и бытового назначения. Не составляют исключение и термореле, которые тоже выпускают в корпусе под крепление на DIN-рейку.
При установке в шкаф или бокс исчезает необходимость портить стены и внешний вид помещений. Датчики реле выводятся в контролируемую зону, а сами реле стоят с остальным оборудованием в шкафу.
В исполнении для DIN-рейки выпускаются термореле большинства типов. Интернет-магазины предлагают потребителям большой выбор. Некоторые модели содержат интерфейс для подключения по кабелю, например, для устройства беспроводной связи, если есть необходимость управлять реле удаленно с мобильника или смартфона.
Термореле своими руками
Для тех, кто умеет мастерить: работать с паяльником, имеет достаточный минимум знаний в области электротехники, есть варианты самостоятельного изготовления термореле. Из имеющегося разнообразия лучше выбирать не архаичные схемы прошлых десятилетий, а вариант, близкий к современности. Легче найти современные комплектующие, надежные в работе и точнее старых. Электрические схемы также стали проще, благодаря высокой степени интеграции новых чипов. Вот вариант с полупроводниковым аналоговым датчиком:
Датчик U1 выпускается в корпусе TO-92 или TO-220. В первом случае он годится только для измерения температуры воздуха. Второй корпус подходит для крепления к металлическим пластинам, например, для измерения температуры батарей или труб. Переменный резистор R5 должен быть с линейной характеристикой, так как датчик LM35 сам имеет хорошую линейность. Компаратор U2 сравнивает образцовое напряжение с ползунка резистора R5 и от датчика.
Выходной сигнал компаратора усиливается по току транзистором T1 и дальше поступает на базу транзистора T2, ключа, который включает реле K1. Диод D1 обязательно должен быть использован, для защиты транзистора T2 от электрического пробоя при самоиндукции катушки реле. Контакты нагрузки должны быть рассчитаны на ток 2-5 А. Если мощность нагрузки больше 400-1000 Вт, что соответствует выбранному реле, то следует применять промежуточный магнитный пускатель или симистор.
Таблица 1. Замена транзисторов и диодов
| BC549C | КТ315В, КТ315Г |
| BD139 | КТ815Б, КТ805Б |
| 1N4002 | КД105Б, КД212А |
Датчик можно выносить за пределы платы устройства на расстояние 5-10 метров. Но в этом случае провод от вывода 2 должен быть в металлической оплетке (экранирован). Оплетка соединяется с выводом 3 (земля), а питание подается отдельным проводом. Резистор R1 и конденсатор C2 также требуется выносить вместе с датчиком и помещать в его собственный корпус. Устройство питается от источника напряжения постоянного тока 12 В.
Шкалу нужно отградуировать по показаниям образцового термометра, который поместите близко к датчику. Изменяя температуру, надо выждать 2-3 минуты, чтобы показания датчика и термометра уравнялись между собой.
Заключение
Термореле — терморегулятор, реле температуры, термостат, синонимы устройства. Развиваясь от простых электромеханических, с биметаллической пластиной или сильфоном, до современных цифровых устройств термореле претерпели большие улучшения показателей в сторону точности и надежности. При этом их цена остается невысокой, доступной для потребителей, а сами устройства — необходимыми для бытового кондиционирования, микроклимата, кухонной техники и тепличного хозяйства.
Перед приобретением термореле желательно ознакомиться с перечисленными здесь параметрами, чтобы выбрать подходящее устройство, а также учитывать особенности купленного прибора для надежной и долговечной работы. И еще надо помнить, что термореле – управляющий прибор, исправность которого влияет на другое оборудование или имущество, и оно должно быть всегда работоспособно и исправно.
Видео — Беспроводной термостат для котла отопления
В бытовой электротехнике очень часто требуется контроль температуры. Для этого применяется специальный датчик. Собой он представляет биметаллический контакт, который размыкается при нагреве свыше определённой температуры.
В обиходе данный датчик называют термостатом, термопредохранителем, термовыключателем, термореле, термодатчиком, термопрерывателем. В общем как его только не называют, хотя сама деталь представляет собой довольно нехитрое устройство.
Выглядит это чудо так.
Термовыключатель KSD 301 на температуру срабатывания 115°С без фиксации фланца.
Термовыключатели серии KSD 201, KSD 301, KSD 302 есть в составе практически всех бытовых электроприборов, которые применяются для нагрева. Их можно встретить в составе электрических схем чайников-термосов (термопотов), накопительных водонагревателей (бойлеров), электроплит, духовых шкафов, СВЧ-печей.
Данные температурные выключатели имеют подвижной или фиксированный фланец, необходимый для установки на поверхность для контроля температуры. У некоторых моделей фланец может отсутствовать. Для уменьшения температурного сопротивления между термовыключателем и объектом контроля (баком, резервуаром, камерой и т.п.) может применяться теплопроводная паста. Выводы термовыключателей серии KSD штампованные и рассчитаны на подключение проводников без пайки.
Применение температурных выключателей.
Термовыключатели очень просты и легки в применении. Используются в электротехнике для следующих целей:
Экстренное выключение электроприбора при температурной перегрузке. Так, например, если откажет основная схема терморегулятора водонагревателя, то температура бака с водой вскоре достигнет критической (более 100 – 105° С). При этом термовыключатель размыкает свои контакты и снимает напряжение с электроприбора. Вот таким образом обеспечивается пожаробезопасность электроприбора.
Стоит отметить, что причиной неработоспособности электроприбора может служить как раз термовыключатель. Дело в том, что существуют термовыключатели с самовозвратом, как, например, типа KSD 201, так и термореле с принудительным включением. Термореле (термостат) типа KSD 302S как раз относится к приборам с принудительным включением.
При срабатывании данного датчика его термоконтакты размыкаются. Чтобы вновь замкнуть термоконтакты датчика, нужно нажать на маленькую кнопку со стороны контактов термореле. На фотографии видно, что со стороны контактов термореле есть кнопка. Она то и служит для восстановления рабочего состояния контактов.
Термореле KSD 302S
Внешний вид и цоколёвка выводов термостата типа KSD 302S показаны на рисунке.
Размеры и внешний вид термореле KSD 302S
Внешний вид и типовые размеры термовыключателей с одной парой термоконтактов и фиксированным фланцем
Контроль температуры . Термовыключатели очень активно применяются в чайниках-термосах (термопотах). Там они используются как в роли защитного термопредохранителя, так и для отключения нагревательного элемента при достижении температуры кипения воды.
Более подробно об устройстве чайников-термосов и их ремонте можно узнать .
Основные параметры термовыключателей серии KSD.
Температура срабатывания. Температура, при которой размыкаются термоконтакты. Указывается на корпусе прибора. Редко превышает значение в 150° С, поскольку такие датчики в основном используются в приборах для нагрева воды.
Номинальное напряжение и ток. Рабочее напряжение и допустимый ток для термовыключателя. Обычно номинальное напряжение составляет 250V, а допустимый ток составляет не менее 10 ампер.
Типономинал. Например, KSD 201 .
Температура сброса. Температура при которой остывшие термоконтакты вновь замыкаются. На корпусе термовыключателя данный параметр не указывается,но обычно он на 13 – 30° С ниже температуры срабатывания. Более точно данный параметр можно узнать из описания конкретного типономинала термовыключателя.
Проверка термореле.
Поскольку термовыключатели серии KSD являются обычным термоуправляемым контактом, то проверяются они методом простой "прозвонки" c помощью тестера . В обычном “холодном” состоянии контакты термовыключателя замкнуты.
Для проверки срабатывания термовыключателя можно нагреть его свыше температуры выключения обычной зажигалкой и замерить сопротивление контактов. Так как интервал температур срабатывания термовыключателей серии KSD в основном лежит в интервале от 50 до 160° С, то нагреть их можно и обычным паяльником.
В некоторых случаях для восстановления нерабочего термореле серии KSD можно несколько раз сильно встряхнуть его. Как ни странно, но сильная ударная вибрация способствует восстановлению нормальной работы термоконтактов. Конечно, неисправный термовыключатель желательно заменить новым. Эта рекомендация относится лишь к тем случаям, когда под рукой нет подходящей замены неисправной детали.
Как уже говорилось, термовыключатели (термостаты, термореле) серии KSD активно применяются в бытовых электроприборах. При их ремонте порой требуется замена как раз термостата типа KSD 301, KSD 302, KSD 201 и аналогичных. Где их можно купить, если не удалось найти в ближайших радиомагазинах? Можно купить в интернете на сайте AliExpress . Цены весьма доступные, правда, если выбирать бесплатную доставку, то её сроки могут достигать 1 – 1,5 месяца. Если не знаете, как приобрести детали на AliExpress, то